Как происходит погружение свай-оболочек?

В отличие от стандартных свай, которые применяются для создания свайных фундаментов, сваи-оболочки представлены в виде полых изнутри стержней, которые имеют довольно внушительный диаметр.

Такие железобетонные изделия активно применяются во время строительства крупных сооружений. Сваи-оболочки практически повсеместно используются при осуществлении закладки многоэтажных жилых домов.

Забивка представленных изделий производится в тех случаях, когда планируется возводить строение на грунтах обладающих малой степенью устойчивости.

Сваи-оболочки, благодаря своей большой площади соприкосновения стенок с грунтовыми слоями обеспечивают высокую степень устойчивости.

Особенности железобетонных свай-оболочек

Сваи-оболочки активно применяются в таких местах, где несущая конструкция часто подвергается колебательным процессам. Такие железобетонные изделия применяются в качестве опор для мостов и автострад.

Сваи-оболочки достаточно эффективно оправдывают свое назначение – они сохраняют целостность своей конструкции даже в условиях, характеризующихся повышенной влажностью и в местах с повышенным уровнем геологической опасности.

Железобетонные изделия имеют диаметр от 0,5 до 1,7 м и изготавливаются с применением ненапрягаемого железобетона. Такие изделия применяются при:

• Устройстве мостов;
• Фундаментных оснований зданий;
• Формировании ледовых защит в энергетических сооружениях.

Длина цельного изделия имеет размер в 4–12 метров, длина составных свай может достигать 24 метров. Такие

сваи-оболочки применяются при строительстве фундамента глубокого заложения, который может находиться в осложненных инженерно-геологических условиях.

Бетонная свая состоит из наконечника, который имеет коническую форму и длину, равную 0,85 метрам. Изделие представлено в виде так называемого цилиндрического тела сваи, на конце которого располагается фланец. Конструкции составного типа снабжены стыковочным узлом.

Забивка и погружение изделий может осуществляться без проведения выемки грунта из пространства внутренней полости оболочки.

Погружение и забивка также могут проводиться с подмывом или с выемкой грунтовых отходов. При проведении комплекса работ, связанных с погружением изделий производятся следующие манипуляции, заключенные в:

• Транспортировке заготовок к подготовленной строительной площадке;
• Монтаже направляющих устройств;
• Осуществлении доставки изделий из места складирования к месту, где будет производиться забивка и погружение;
• Установке свай на поверхность грунта с участием направляющих устройств;
• Извлечении из внутренних полостей накопившегося в процессе работы грунта.

Забивка и погружение свай реализуются при поддержке двух основных способов, при реализации которых производится укрупнение конструкции.

Изначально проводится сборка двух или более элементов на специальной подготовительной площадке. Второй способ основан на постепенном наращивании дополнительных элементов конструкции при проведении ее поэтапного погружения.

В производстве представленных изделий применяется железобетон с высокими показателями характеристик прочности на сжатие, морозоустойчивости и водонепроницаемости в полном соответствии с требованиями ГОСТа 19804.0-78.

Наполнитель для таких свай представлен в виде специального фракционного щебня, который в своем составе имеет гравий и естественный камень.

Размеры его фракций варьируются в пределах 10-12 мм. Также актуально применение природного обогащенного песка.

Армирование производится с применением пространственных каркасов. Продольная арматура представлена в виде горячекатаной арматурной стали, относящейся к классам А-I и А-III.

Для осуществления поперечного армирования применяется проволока классов В-I или Вр-I с рабочим диаметром, равным 5 мм.

Изготовление арматурных каркасов производится с участием навивочно-сварочного станка. К продольным стержням приваривается спираль при достижении каждого третьего пересечения. Сварка также может проводиться на каждом пересечении с периодичностью в два витка на третий.

к оглавлению ↑

Особенности металлических свай-оболочек

Металлические трубчатые сваи имеют нормированный диаметр равный 1,2-2 метрам при длине в 14 метров. По мере необходимости производится их наращивание и соединение посредством сваривания.

Те изделия, которые имеют открытый нижний торец, по мере погружения постепенно заполняются грунтом. Он уплотняется, и, тем самым значительно увеличивает параметр несущей способности конструкции.

Те изделия, которые оснащены нижним торцом закрытого типа, имеют съемный наконечник, при помощи которого производится забивка в грунт.

При этом, наконечник, выполненный с применением металла, всегда остается в грунте, тогда как свая может быть заполнена бетонной смесью для того, чтобы увеличить несущую способность наконечника.

При извлечении изделия его полость также подвергается заполнению бетонной смесью. Металлические сваи широко применяются в таких отраслях, как:

• Портовое строительство;
• Мостовое строительство;
• Энергетическое строительство;
• Промышленное строительство;
• Возведение высотных конструкций (радиомачты, телебашни).

Применяются трубы, изготовленные из стали с диаметром в пределах 25-100 см. Кроме того, активно задействуются сваи, оснащенные специальным наконечником, при помощи которого производится завинчивание в грунт.

к оглавлению ↑

О назначении изделий

Представленные стальные изделия в большинстве случаев находят применение в сложных геологических условиях, когда невозможно произвести заглубление железобетонных свай. Погружение производится в:

• Галечно-валунные отложения;
• Грунты, изобилующие твердыми включениями;
• Грунты с валунами;
• Грунты с заиленными предметами.

Кроме того, представленные изделия повсеместно применяются для того, чтобы усиливать фундаменты. Это связанно с тем, что наращивание изделий значительно упрощается при постепенном заглублении в грунт.

После завершения наращивания, длина конструкции может достигать 90 метров. Эти изделия активно применяются в тех грунтах, которые наполнены всевозможными твердыми включениями.

Конструкция, в таких случаях, способна опираться на галечно-валунные отложения и многочисленные скальные породы. Некоторые изделия могут иметь сравнительно небольшую площадь поперечного сечения.

Это позволяет производить их погружение на довольно большую глубину в любые типы грунтов без проведения подмыва.

При опускании в плотные слои грунта металлические сваи устанавливаются на близком друг от друга расстоянии. Это напрямую влияет на сокращение размеров несущей плиты.

Стальные изделия с диаметром, равным 0,8 метрам, при соответствии грунтовым условиям погружаются с установленным металлическим или железобетонным наконечником.

В некоторых модификациях вместо наконечников к концу трубы приваривают металлический диск, который изготовлен из листовой стали и имеет толщину 10-12 мм.

Далее, в полость помещается увлажненная бетонная смесь. Высота столба при этом равняется размерам двух рабочих диаметров трубы.

После этого, свая устанавливается в проектное положение, при этом задействуется направляющий каркас или стрела копра.

Погружение происходит при помощи подвесного молота, который перемещается в полости трубы. Молот представлен в виде стальной отливки.

Причем ее диаметр на 2-4 см меньше, чем показатель внутреннего диаметра погружаемой трубы. При этом длина в 7-8 раз превышает значение диаметра.

При помощи крана проводится подъем и последующее сбрасывание молота. Высота крана достигает 3 метров. Затем начинается подача бетонной смеси в полость трубы после того, как она достигает проектной отметки.

к оглавлению ↑

Как происходит погружение?

В большинстве случаев свая-оболочка имеет длину, равную 12 метрам. Потому, довольно часто возникают такие случаи, при которых нужно производить наращивание изделия для достижения им нужной длины.

Наращивание осуществляется по мере погружения конструкции на нужную глубину. После того, как первая часть погружается полностью, к ней наращивается вторая часть.

Наиболее востребованный метод, с помощью которого производится соединение, выполняется с применением специальных фланцевых креплений.

На концах трубы закрепляются фланцы, изготовленные из металла. Они снабжены отверстиями, с помощью которых производится болтовое закрепление.

Этот способ демонстрирует высокую степень точности соответствия двух осей. В другом случае наращивание производится до начала выполнения основных работ.

Изначально производится расчет заданной глубины, после чего по нужным размерам происходит изготовление монолитной конструкции.

Друг с другом участки конструкции соединяются при помощи сварного шва. Такая работа проводится на специальных стендах, потому, что требует высокого уровня точности.

Изделия погружаются без предварительной выемки грунта из полости оболочки. Погружение может также производится с параллельной выемкой грунта или же с применением подмыва. Сами работы поп погружению происходят в несколько этапов:

1. Транспортировка свай-оболочек на строительную площадку.
2. Проведение монтажа направляющих устройств.
3. Доставка конструкций к месту погружения.
4. Установка изделий на грунт с помощью направляющей техники.
5. Погружение.
6. Извлечение лишнего грунта.

Устройства, которые выполняют направляющую функцию, предназначаются для того, чтобы производить фиксацию изделия в нужном положении.

В большинстве случаев задействуются подвесные стрелы кранов. Те конструкции, которые имеют диаметр от 1,2 до 1,6 метров, погружаются без удаления грунта из пространства внутренней полости.

При этом параметр заданной глубины погружения и общей грузоподъемности достигается за счет применения технологии вибропогружения свай.

Такой режим ориентируется на кратковременные, но частые отключения и включения вибропогружателя. В том случае, когда скорость погружения упадет ниже отметки в 5 см/мин, необходимо будет своевременно организовать подмыв и дальнейшее извлечение ненужного грунта из пространства внутренней полости сваи.

Для удаления грунта в большинстве случаев применяется способ эрлифта для грунтов обладающих высокой степенью рассыпчатости и грейфер для связных между собой разновидностей грунта.

Такие способы хорошо зарекомендовали себя в тех случаях, когда диаметр трубы, производящей всасывание равняется 100-200 мм. В том случае, если погружение конструкции производится в глинистые и суглинистые типы грунтов, то применяются грейферы легкого и тяжелого типов.

к оглавлению ↑

Установка железобетонной сваи-оболочки (видео)

 

Перейти к расчету